船閘液壓啟閉機(jī)故障診斷系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在船閘機(jī)電設(shè)備中，由于液壓啟閉機(jī)有力矩大，運(yùn)行平穩(wěn)和易調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，所以多數(shù)船閘都采用了液壓啟閉機(jī)作為閘門和閥門的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。但是液壓系統(tǒng)工作一段時(shí)間后器件難免會有磨損老化等直至失效情況發(fā)生，而這種設(shè)備老化導(dǎo)致的系統(tǒng)性能的微小異常是不易發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)液壓有明顯故障時(shí)，往往已經(jīng)是不可挽回了，一般是需要更換器件。但液壓由于其機(jī)械設(shè)備笨重，檢修和更換對技術(shù)要求高，往往是需要專業(yè)技術(shù)人員操作指導(dǎo)，所以導(dǎo)致維修周期非常長。這對講究時(shí)間的交通運(yùn)輸業(yè)來說極為

2、不利，不僅影響過往船只的正常通行，對相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效益也帶來了巨大損失。
　　目前的船閘控制系統(tǒng)對采集的液壓系統(tǒng)信號處理方式有在線顯示信號、超限報(bào)警停機(jī)以及報(bào)表記錄等。這種方法一方面檢查不到液壓啟閉機(jī)器件老化的情況，無法提早為用戶提出預(yù)警信息，另一方面出現(xiàn)故障時(shí)不能分析故障原因，指導(dǎo)用戶確定故障所在位置。針對這些現(xiàn)狀，提出通過概率統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)現(xiàn)具有故障預(yù)警、基于信號復(fù)合分析的故障檢測和基于故障樹的故障診斷的三個子功能塊，組成液壓啟閉機(jī)

3、監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)以減少故障發(fā)生率，豐富故障報(bào)警內(nèi)容和提高故障診斷效率為目的。
　　本文第一章介紹了液壓啟閉機(jī)診斷的背景和當(dāng)前常見的診斷方法，同時(shí)提出實(shí)現(xiàn)具有故障預(yù)警和快速診斷功能的專家系統(tǒng)的必要性，第二章介紹了液壓啟閉機(jī)的工作原理、數(shù)據(jù)挖掘中在故障預(yù)警方面的相關(guān)方法，還介紹了故障診斷專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類和其開發(fā)語言 Visual Prolog。第三章介紹了整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和具體軟件算法的選擇，故障預(yù)警選取了基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)

4、的方法，故障診斷采用了基于規(guī)則的推理方式。第四章講述了故障預(yù)警、故障判斷和故障診斷三個子功能的具體實(shí)現(xiàn)方法。第五章對該設(shè)計(jì)給予總結(jié)，同時(shí)提出改進(jìn)之處。
　　本設(shè)計(jì)研究過程中，總結(jié)了各種液壓啟閉機(jī)故障的診斷方法，分析了專家系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用情況，閱讀了液壓啟閉機(jī)及其故障分析的相關(guān)資料。實(shí)現(xiàn)過程中使用了 PLC對信號的處理、Matlab對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、使用了 Visual Prolog對基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還提出了更

5、多液壓啟閉機(jī)的報(bào)警的實(shí)現(xiàn)方法。
　　本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了擁有故障預(yù)警、故障報(bào)警和故障診斷功能的液壓啟閉機(jī)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)首先為用戶提供液壓啟閉機(jī)的預(yù)警信號，實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早處理，防止故障發(fā)生。其次在原有故障報(bào)警基礎(chǔ)上增加了更多新的分析方法，使系統(tǒng)可以識別出更多的故障信息，最后在出現(xiàn)故障信息或者操作員認(rèn)為有故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則的故障診斷，為用戶縮小故障源所在范圍，減少維修時(shí)間。該系統(tǒng)可以減少設(shè)備故障發(fā)生概率，減少啟閉機(jī)的故障診斷周